統計的顔画像解析によるメイクアップ効果の数理モデル化
ウィーン大学心理学部，日本学術振興会，早稲田大学理工学術院総合研究所

中村航洋

Millions of people wear cosmetic makeup every day to make their faces look more attractive, feminine, and healthier.
Accumulated evidence from research indicates that several cosmetic practices accentuate perceived femininity and attractiveness. However, the quantitative link between facial appearance modification through cosmetic makeup and perceived
facial impressions remains unclear. This study aimed to build a mathematical model of Japanese women’s everyday facial
makeup using a statistical image quantification technique (Study 1). In addition, it sought to identify psychological factors
underlying the cosmetic effect on facial attractiveness (Study 2). In Study 1, 16 Japanese women’s faces were photographed
before and after applying facial makeup. The facial images were analyzed using principal component analysis to quantify
the change in the facial surface associated with the cosmetics. The statistical image quantification enabled visualization of
facial appearance linked to makeup. It revealed that cosmetics exaggerated the luminance contrasts between facial parts (i.e.,eyes, eyebrows, and lips) and surrounding facial areas. The validation test confirmed that perceived attractiveness, health,and naturalness were curvilinearly changed due to the facial makeup exaggeration. Study 2 demonstrated a sex differencein the luminance contrast of facial parts (53 women and 54 men), suggesting these traits are sexually dimorphic. The results
indicated that widely used cosmetic makeup among Japanese women accentuates facial features that signal femininity andyouthfulness by heightening the luminance contrasts of facial parts.

1．緒あると考えられている。生物学的な女性と男性の顔を比較

言すると，女性の顔の方が明るいトーンの肌を持つため，目メイクアップは健康的な美しさや個性を魅力的に演出すや唇などの顔パーツとその周辺の肌色に大きなコントラスる方法として，人々の間で広く用いられている。化粧によトが生じる 7）。したがって，多くの女性に共通するメイク

る顔の印象の演出には，個性や社会的地位，思想などの社

アップは，女性の顔が持つ女性的な特徴を強調することで，

会的表示機能と，普遍的に顔印象を美化する機能の両方が魅力印象を高める効果を持つのではないかと考えられてい1）あると考えられている 。化粧がつくりだす印象の美化効

る 2 , 7）。

果には，幾何学的錯視効果によって顔形状の知覚に作用す

このように，メイクアップによる顔の局所的な表面特徴

るものもあるが，肌表面の明るさや色の空間的分布，コンの変化から，顔印象の演出効果が生み出されていることはトラストに作用して，印象を演出するものもある 2 - 4）。化粧ある程度明らかになっているが，女性が日常的に行うメイ品を用いたメイクアップにより顔の印象が変容することはクアップが顔全体の顔表面特徴をどのように変化させ，そ日常の実践と経験知としてはよく知られており，アイメイ

れが見た目の印象にどのように影響しているのかを定量的

クやベースメイクには，顔の魅力印象を高める効果があるに示した研究はこれまでにほとんど存在しない。メイクア

5）ップの視覚効果を科学的手法で解析することは，さまざまことが報告されている 。
化粧による顔印象の演出効果については，これまで女性なメイクアップ方法の背後で共通する心理的な効果を明らの顔を対象とした実証研究が複数行われており，目元や口かにし，個性を魅力的に演出するメイクアップを考案する

元にメイクアップを施すことで，若さや女性らしさの印象ことにも繋がる 6）。

が強調され，魅力印象が高まると考えられている 1 , 6）。特に，そこで本研究では，日本人が日常的に行っているメイク

多くの人が用いるメイクアップ方法には，目元，口元とそアップの視覚効果を統計的顔画像解析によって定量化し，の周辺の肌色のコントラストを強調するように作用するもメイクアップが見た目の印象に及ぼす影響とその背景要因のが多い。目，唇とその周辺の肌色のコントラストには，を明らかにすることを目的とした。まず，研究 1 では，日

生物学的な女性と男性の間で性差があり，性的二型特徴で本人女性が自らの顔に施したメイクアップによって変容す
る肌表面特徴を統計的顔画像解析によって特定し，その特Modelling facial makeup by statisticalimage analysis

徴を定量的に操作した際に，見た目の顔印象がどのように変化するかを心理学実験によって検証した。研究 2 では，Koyo Nakamura

目，眉，唇の 3 箇所の顔パーツとその周辺のコントラスト

Faculty of Psychology, University of
Vienna. Japan Society for the Promotionof Science. Faculty of Science andEngineering, Waseda Universityの変化を画像解析によって測定し，日本人女性のメイクア
ップに，性的二型特徴を誇張するような視覚効果が存在するかを検証した。

− 206 −

統計的顔画像解析によるメイクアップ効果の数理モデル化

図1

統計的顔画像解析に基づくメイクアップの視覚効果の可視化（SD値が大きいほど，メイクアップによる肌表面特徴の変化が強調される）

2 . 研究 1：統計的顔画像解析による日本人女性のメイクアップ効果の定量化
2. 1. 方法日本人女子大学生 16 名（平均年齢 20 . 43 , SD = 1 . 22）に協力を依頼し，メイクを施していない状態と各自が自分を最も魅力的に見せるメイクアップを施した状態で，顔画像の撮影を行った。顔画像の撮影は，一眼レフカメラ（Nikon
D 850）を用いて，照明光を厳密に統制した環境で行われた。
撮影された顔画像には色補正を施し，顔面形状を正規化した後，主成分分析により顔の表面特徴量を表す固有空間を算出した。この表面特徴の固有空間には，肌表面特徴の個
人差やメイク前後での肌表面の変化も含まれており，本研
究では，メイク前後における肌表面の変化に関わる特徴量をさまざまな重み付けで強調することで，メイクアップによる肌表面特徴の変化を可視化した 8）。本研究では，メイクアップによる表面特徴変化を強調する変換を 16 名の各
顔画像に適用し，顔画像を再構成した。その際，標準偏差（SD）を単位として強調度を定義した。図 1 は平均顔に対

図2

メイクアップの強調度と顔印象評価

点は評定平均値，曲線は階層ベイズ回帰分析における事後予測
平均値，誤差範囲は95 %信用区間を示す。

してメイクアップの視覚効果を強調した画像を示している。
メイクアップの視覚効果の強調度が見た目の顔印象に及さらに，メイクアップの視覚効果を段階的に強調すると，ぼす影響を検討するため，日本人大学生 24 名（平均年齢

魅力，見た目の健康さ，見た目の自然さの印象が曲線的に20 . 45 歳 , SD = 2 . 30 , うち男性 12 名）に，5 段階（−5 . 0 vs.

高まっていくことも明らかになった（図 2）。これら 3 つの− 2 . 5 vs. 0 vs. + 2 . 5 vs. + 5 . 0 SD）に強調された 16 名の顔

印象の間では，印象が最大に到達する強調度が異なってお画像を提示し，魅力，見た目の健康さ，見た目の自然さのり，自然さの印象よりも魅力や見た目の健康さの印象にお3 項目について 9 件法で評価することを求めた。

いて印象が最大化する強調度が高いことが確認された。このことは，演出したい見た目の印象の内容によって，最適

2. 2. 結果と考察

なメイクアップの強度が異なることを示唆している。

統計的顔画像解析の結果，メイクアップにより，目と眉

メイクアップによる視覚効果をモデル化し可視化すると，の明暗コントラストが強調され，頬部と唇の赤みが強調さ日本人女性が日常的に行うメイクアップは，顔全体の色のれることが明らかになった。ヨーロッパ文化圏の人々を対分布と局所的なコントラストの両方を変化させていること象とした研究からは，目と唇とその周囲のコントラストをが分かる。顔の上部においては，アイシャドーやアイライ

強調し

2 , 7）

4），唇の赤みを強調することで ，女性らしさやナー，マスカラなどを用いたアイメイクにより，目元とそ魅力の印象を高める効果があることが報告されていたが，の周囲の明暗コントラストが強調されていることが窺える。

日本人女性が行うメイクアップにおいても同様の視覚効果

加えて，アイブロウによる眉のコントラストも強調されてが認められることが分かった（図 1）。

いることが分かる。顔の下部では，リップに鮮やかな赤み− 207 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 30, 2022

を添えることで，口元とその周囲のコントラストが強調される効果が生み出されているように見える。したがって，
日本人のメイクアップによる視覚効果には，目，眉，唇とその周辺のコントラストの強調が顕著に認められると言えるだろう。
目元と口元のコントラストを強調することで，女性らしい印象を強調し，顔印象の美化効果を期待できることは既に触れた 2 , 7）。生物学的な女性と男性の肌色を比較すると，女性の肌のトーンは男性よりも平均的に明るいが，目や唇の色そのものの性差は比較的小さいため，女性の顔においては，目とその周辺，唇とその周辺で明るさに大きなコン
トラストが生じる。したがって，コントラストが強調された目元や口元は，誇張された女性らしさとして知覚され，それが魅力印象を高めていると考えられている 7）。しかしながら，眉のコントラストについては，男性の方が濃い眉
図3を持つため，その周囲の肌色と大きなコントラストが生じ

目、眉、唇とその周囲のコントラスト（赤：顔パーツ内の領域、青：周辺の領域）

9）ることが知られている 。したがって，日本人女性のメイ
クアップにおいて，眉のコントラストが強調されている点については，むしろ男性らしい特徴が強調されているよう

各顔パーツの周辺領域として定義し，その領域内の L* のに見える。眉のコントラストは性的二型特徴である一方で，平均値を取得した（図 3）。各パーツとその周辺のコントラ

加齢によって変化する特徴であることも知られている。実ストは，（周辺の L* −パーツの L*）／（周辺の L* + パーツ

際に，加齢に伴って眉は薄くなるため，眉コントラストはの L*）によって算出した。コントラストは−1 から + 1 の値9）低くなっていく 。したがって，眉のコントラストは年齢を取り，正の値は周辺領域がパーツ内部よりも高い輝度をの手がかりであり，コントラストの高い眉は若々しい印象持つことを示す。
ここでは，生物学的な女性と男性の顔パーツのコントラを与えると予測される。
研究 2 では，日本人の目，眉，唇の 3 箇所のコントラス

ストを比較するために，メイクアップを施していない状態

トの性差を測定し，メイクアップによって女性らしい顔特でのコントラストの計測を行った。さらに，メイクアップ

徴が強調されているという仮説

2 , 7）

について検証することために，女性のメイク前とメイク後の顔コントラストの比を目的とした。

3 . 研究 2：目，眉，唇領域のコントラストの性差とメイクアップによるコントラストの変化
3. 1. 方によってコントラストがどのように変化するかを検討する

法較を行った。

3. 2. 結果と考察
目，眉，唇の 3 つの顔パーツとその周辺のコントラスト

日本人大学生を対象に，女性 53 名（平均年齢 20 . 94 歳 ,の性差を検討した結果，女性の顔は，目と唇領域においてSD = 1 . 63），男性 54 名（平均年齢 21 . 13 歳 , SD = 2 . 41）に

男性の顔よりもコントラストが高いことが示された（図 4）。

顔画像の撮影協力を依頼した。参加者は，顔にメイクアッその一方で，男性の顔においては眉が濃く，それによってプを施していない状態で撮影に協力し，女性参加者のうち

眉領域におけるコントラストが高いことが確認された。し49 名は各自が自分を最も魅力的に見せるメイクアップをたがって，日本人大学生の顔においては，目と唇領域にお施した状態での撮影にも協力した。顔画像の撮影は，一眼けるコントラストの高さが女性の顔の典型的特徴であり，レフカメラ（Nikon D 850）を用いて，照明光を厳密に統制

眉領域のコントラストの高さが男性の顔の典型的特徴であした環境で行われた。撮影された顔画像には色補正を施し，ると言えるだろう。

顔面形状を正規化することで，表面特徴を直接比較するこ

次に，メイクアップによる女性の顔パーツのコントラス
トの変化を分析した結果，メイクアップによる目領域の顕とができるように前処理を施した。
顔パーツとその周辺領域のコントラストを計測するため著な変化は認められなかったものの，眉と唇領域においてに，顔画像の RGB 値を CIE L*a*b* に変換し，両目，両眉，

顕著なコントラストの増大が確認された（図 5）。このコン

唇の領域内の L*（ 輝度）の平均値を算出した。さらに，両トラストの増大は，アイブロウとリップカラーによりそれ目の 2 倍，両眉の 1 . 5 倍，唇の 1 . 5 倍のサイズのエリアを，ぞれのパーツが周辺領域よりも暗くなったために生じたと− 208 −

統計的顔画像解析によるメイクアップ効果の数理モデル化

図4

顔パーツとその周辺のコントラストの性差

図5 メイク前後での顔パーツとその周辺のコントラストの変化

点はベイズ回帰分析における事後予測平均値，誤差範囲は95 %信用区間を示す。

点はベイズ回帰分析における事後予測平均値，誤差範囲は95 %信用区間を示す。

推察される。唇領域の化粧によるコントラストの増大は，状のシンメトリー性や性的二型特徴）を高める目的で行わ

女性の顔に典型的な特徴が誇張されたものであり，化粧はれるわけではない。多様な美のあり方を受け入れる新しい女性の顔が本来的に持つ特徴を誇張することで，魅力の印文化に移行しつつある現代社会では，個性の視覚表現とし象を演出しているという仮説を支持するものであるようにての化粧や社会的表示機能としての化粧の役割がより大き7）見える 。その一方で，眉領域の化粧においてもコントラくなっていく可能性がある。本研究の成果は，多様な印象

ストの増大が認められ，一見すると男性に典型的な特徴をを演出するメイクアップの科学的理解に寄与するのみなら誇張したものであるように見えるが，周辺の肌とのコント

ず，画像解析に基づくメイクアップ・シミュレーション技

ラストの高い眉は若々しい印象を与えるため，日本人大学術の開発や個性的な美を表現するためのメイク手法の提案

生に共通する眉メイクは，アンチエイジング効果によってなど，応用的価値の創出にも繋がると考えている。今後は印象を演出している可能性がある。

これまでの研究を継続し発展させると同時に，画像解析的アプローチを男性のスキンケアやメイクアップの研究に応4．総合考察用し，見た目の肌質や印象に悩みを感じる人へのケアと支本研究では，統計的顔画像解析により，日本人が魅力を援を目指した研究にも取り組みたい。

演出する目的で行うメイクアップに共通した特徴を可視化することができた。特に，目，眉，唇とその周囲で強調さ（引用文献）

れた明暗コントラスト，口元に添えられた鮮やかな赤みが

1） R. Russell, Why cosmetics work, in The Science of

顕著であり，化粧品の使用によって女性の顔に本来備わるSocial Vision, R. B. Adams, N. Ambady, K. Nakayama,

女性らしい特徴や若々しさの手がかりが誇張されているこ

S. Shimojo, Oxford University Press, 186-203, 2011.

6）とが示唆された 。さらに，統計的顔画像解析によってメ

2） R. Russell, Sex, beauty, and the relative luminance of

イクアップの視覚効果を定量化したことで，メイクアップ

facial features, Perception, 32（9），1093-1107, 2003.

の強調度を段階的に操作し，見た目の印象との数量関係を

3） A. L. Jones, R. Russell, and R. Ward, Cosmetics alter

明らかにすることができた。さらに，日本人の目，眉，唇biologically-based factors of beauty: Evidence fromとその周囲の肌のコントラストには性差が存在し，女性のfacial contrast, Evol. Psychol., 13（1），210-229, 2015.

メイクアップは，女性らしい顔特徴を強調しているという

4） I. D. Stephen and A. M. McKeeganh, Lip colour

仮説を裏付ける知見を得ることができた 7）。これらの結果

affects perceived sex typicality and attractiveness ofから，日本人女性が魅力を演出する目的で行うメイクアッhuman faces, Perception, 39（8），1104-1110, 2010.

プには，顔パーツのコントラストを高めることで，女性ら

5） R. Mulhern, G. Fieldman, T. Hussey, J. L. Lévêque,しさと若々しさを同時に強調する効果があることが示唆さ

and P. Pineau, Do cosmetics enhance female Caucasian

れた。

facial attractiveness?, Int. J. Cosmet. Sci., 25（4），199-

本研究では，集団に共通したメイクアップの一般的傾向

205, 2003.

を特定することを目的としていたが，化粧によってどのよ

6） 中村航洋・小林麻衣子・渡邊克巳 , 進化心理学の視点

うに顔を装うか，そこには大きな多様性があると考えられか ら 見 た 化 粧 の 視 覚 効 果 , FRAGRANCE JOURNAL

る。化粧は，必ずしも顔への生物学的選好（例えば，顔形

2020/4 月号【特集】化粧がもたらす心身機能への効果 ,− 209 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 30, 2022

The relative contributions of shape and reflectance to30–37, 2020.
7） R. Russell, A sex difference in facial contrast and its
exaggeration by cosmetics, Perception, 3 8（8），1 2 1 1-

attractiveness judgements, R. Soc. Open Sci., 6（5），182189, 2019.
9） A. Porcheron, E. Mauger, and R. Russell, Aspects of1219, 2009.
8） K. Nakamura and K. Watanabe, Data-driven
mathematical model of East-Asian facial attractiveness:

facial contrast decrease with age and are cues for age
perception, PLoS ONE, 8（3），e57985, 2013.

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